PROGRAMA DE FISICA DE 4TO AÑO.pdf

7/22/2019 PROGRAMA DE FISICA DE 4TO AO.pdf

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REPUBLICA DE VENEZUELAMINISTERIO DE EDUCACION

OFICINA SECTORIAL DE PLANIFICACION Y PRESUPUESTODIRE CCI 0 N D E P L AN I F I C A C I 0 N ED U CAT I VA

DIVIS ION DE CURRICULO

~ [ R < ( O ( G [ R < ~ [ M ] ~ [ ) ~ ~ R < I i ~ ( C ( U J [ L ~ ( C ~ ( Q ) [ N ][ ~ [ L f l ~ V I ~ [L [ lE

[D ijJ (C (C [NJ [M] [Df D > ~ V I ~ ~ ~ ~ I r U ( C ~ f D l ~ Y [ p ) ~ ( Q ) f ~ ~ ~ ( Q ) [ N ] ~ l b

A 5 I G N A T U R AFISICAPRIMER ANO

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C 0 N T E N I D 0

RESOLUCION .. . .. . . . . . . .. . . .. . . .. . . . .. . 4'PRESENTACION . . . . .. . . . . . . .. . . . ... . . .. 7FUNDAMENTACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9DESCRIPCION GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 10OBJETIVOS GENERALES . . . . . . . . . .. .. . .. . . . . . . 12UNIDAD I El Espacio y El. Tiempo 13UNIDAD I I l Movimiento 18UNIDAD I I I Las Interacciones . . . . .. . . . . . . 34UNIDAD V. Las Energias sus Formas y Transfe-

rencia ..... . 41


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DE L REPUBLIC DE VENEZUELCXVD - liES XI t.- DeYeo 6 de oeptieonbno de 1990

RtPUBLlCA Dt VttltZUELA - HINISTERlO DE EDUCACIOM - DESPACHO DELlllNISTiiO - Nrc. 866 CARACAS, 03 I)E SE:i'Tm:B U: DE,l990, -AtOS leo ) l l l ~

Por e u a ~ t o el s t t e ~ a educAtive v e ~ e z o l n o ea un e o n j ~ ~ t oori inleo ln te; rador de p o l l ~ l e a s ) aervlclos que iAr&ntlcen h

u n l d a ~ d e ~ p r o d e s ~ e ~ ~ = t t v o .Por euanto ea

lnte r relac lO Iel entre eecuer to aat ' ibl,ecer. laa , conexlonealoa nlvelea de educacl6n bialcaeducai:'l6n lledla dhua l f l c a c h profu lonal por e

11 deat

exh ten \e entre eatoa nlYeha, f in de ofrecer ,continuldad enla for&ac16n del aluano.

Por cuanto para eumpllr con e1 proce1o y objet lvo anteal ladoa a,e reqillera hacer ajuatei en ,loa prograaaa de 1 laag n a tu r u de1 plan de eatOdto del n l ~ e l da ehcac16n 11ecUa

d h e r a l f l c a :h y prohalonai . para que ' h t . cor rehc16n con lasdel pian de U t u ~ lo v lganu ,an a l , nhe,l da achcac:t6n, ta&tci .

P o ~ dhpo.tc16n del cludadano, Prta tdanu de h JlepGbllcay de conforaldad eon 1 >: dl,apuaato an a1 ar t icu lo 29, ordinal rde la Ley Org&nlca de la Adalnlatrac16n Cantral , an c o ~ o r d a n c l aeon loa art euioa 14, 15,, 23 y 107' de la Ley orvantca daEducac16n i a de au Jleglaaento General,

AIITICULO 1 , -S E II E 1 u E L Y E1

E ~ t a b l e c e r , con ear&cter t ranal tor,lo, p;rogramasda art lculac16n p a r ~ lu aalgneturu del plan deeatudlo del n Yel de educac16n edla dlvera l f l eada y profealonal del alaao noabre o af lnea laaintegrantes del plan de eatucHo del n Yel deed,ucac16n b&alca, liaata tanto antren en Y'lgel cla,


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F U N D M E N T C I O N_._ _

Las sociedades modernas estan marcadamente influenciadas por Ia ciencia y Ia tecnica. 'Existe estrecha dependencia entre el desenvolvimiento econ6mico y Ia preparaci6n tecnico-cientfficade Ia gran masa de Ia poblaci6n; de esta masa depende .verdaderamente Ia productividad de un pais.Ademas, de ella saldra Ia clase dirigente que, hasta los mas altos niveles, no f)odra ya pennitirse ellujode ignorar como se afrontan correctamente los problemas de caracter tecnico y cientifico,cotidianamente presentes en el desarrollo de un pars. Nos referirnos a los problemas r e l a c i o n a ~ o s conlos medios de producci6n y de transformaci6_n de Ia energia, de Ia explotaci6n agricola y minera, de Ia.compilaci6n, interpretacion y utilizaci6n de Ia informacion, entre otros.

Un programa escolar al dia en cualquier parte del mundo, ~ p e plantearse entre s_usobjetivos el de ofrecer una e n s e l ' l ~ r . g a . c.lenUfica mejor-J:IlliS...c6.nsona..amJa ~ n q ~ s de Ia vic:j_a yaeTacuitura enTa cual esfe inmerso el estudiarite. . . \En este orden de 'ideas Ia ensenanza de 1a ffsica se ve influenciada en dos aspectos. Por unaparte, el avance en el conocimiento del mundo ffsico expandido tanto al micro ;como al macro mundo, yel creciente desarrollo tecnol6gioo producto de este avance, que simultaneamente pennite su propia

evoluci6n. Por Ia otra, los avances logrados en Ia psicologfa de aprendizaje, en Ia teoria deprocesamiento de infonnaci6n, en los mode os de memoria humana y c;>tros han generado cambiosconceptuales importantes, en cuanto a Ia concepcion del proceso ensenanza-aprendlzaje, del rol del.alumno y del profesor. Por lo tanto, elprograma, l a _ 1 1 e t o d o l o g i a _ ~ e l a n z a , Ia evaluaci6n de losaprendizajes, los contenidos a enseflar, los recursos y el curriculo en general, requieren.modificaciones.En -el marco de referencia de Ia enset'lanza de Ia fisica en nuestro pais, el programa deEducaci6n Basica introduce algunos elementos de Ia disciplina de manera cualitativa en el area de lasCiencias Naturales. El Noveno Grado presenta por primera vez al alumno, Ia fisica como una disciplina. . I ,especifica que pretende que el estudiaote desarrolle dest're:tas de observaci6n y analisis cualitativode los fen6menos fisicos estudiados e intenta relacionar el conocimiento cientifico con el avance

t e ~ n o l 6 g i c o para lograr que los alumnos valoren su importancia y en particular de Ia Fisica.EI nivel de Educaci6n Media, Diversificado. y Profesional dirigido a estudiantes orientadoshacia el area de ciencia l ~ p ~ e _ o _ _ r : ~ i ~ a r a _ l l _ ~ a v i i 9 _ n _ g _ l ~ r . ~ y r : e c i s a , . d g _ J Q _ g y ~ - ~ ? _ Q . ~ J : l ~ J ~ . En lo referentea Fisica, se fonnara un marco de refereocia genernl a . t g u ~ f ) e a capaz de ubicar las teorias de Ia fisica:principios, mode os, leyes y conceptos. Esta visi6n permitira al estudiante el desarrollo de estructurascognoscitivas mas elaboradas y complejas a medida que avance en el estudio de contenidos de Ia Fisica. Su aprendizaje sera sighificativo, asi se lograra que en su memoria permanezcan grandesorganizadores de manera articulada, como principios y leyes de Ia Fisica que le pennitan comprenderlos contenidos particulares y sobre todo Ia realidad que lo rodea.

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D E S C R I P C I O N G E N E R L

El programs se desvia del enfoque y orden tradicional de los temas tratados, para intentardestacar los principios unificados de Ia fisica relacionando muchos fen6menos a traves de unadescripci6n te6rica y verificando el impacto del desarrollo del conocimiento en los aspectos sociales yculturales de los pueblos.

La presentaci6n del contenido en cada unidad es necesariamente de forma lineal, sinembargo, los contenidos estan relacionados entre side manera reticular. La organizaci6n sugeridaobedece a una jerarquizaci6n especial, d ~ e n e r l aJo particular, esto favorece Ia formaci6n de lasestructuras cognoscitivas en Ia memoria de los estudiantes. La organizaci6n reticular de loscontenidos, llamados mapas, se recorren de arriba hacia abajo y viceversa durante Ia ensenanza, a finde ir desarrollando las interrelaciones entre los contenidos linealmente prEisentados en el tiempo.

En este orden de ideas, el progr CJma esta integrado por cuatro unidades interdependientesentre elias. Fig 1). La primera unidad se refiere al universo fisico.. Se pretende que el alumno se situecomo observador en su mundo y adquiera desde el las ideas de espacio y tiempo, para fuegoextenderlas hacia el super micro mundo y super macro mundo. Fig 2). Generar Ia necesidad deestablecer escalas y emplear un lenguaje especifico y matematico para describir el universe fisico atraves de Ia lormulaci6n de leyes y principios generales.

La Unidad 2, relativa al movimiento Fig. 3), introduce conceptos en forma intuftiva, no' matematica, desde Ia cotidianidad y experiencia inmediata del alumno para fuego proceder aconceptuafizar los parametres fundamentales:_desplazamiento, velocidad, y aceleraci6n,que permitendescribir el movimiento en tres, dimensiones. Es evidente que Ia auto-confianza es un factorimportante en el aprendizaje esta puede perderse facilmente si se parte de definiciones

operacionales y deducciones abstractas. Como factor de reforzamiento y transferencia de aprendizajese estudia el movimiento rectilineo, circular, parab61ico y arm6nico simple como casos particulares delmovimiento en tres dimensiones.La Unidad 3 se inicia con el estudio de las interacciones como organizador. La fuerza seintroduce como una medida de las interacciones. Posteriormente, se relaciona con el movimiento delos cuerpos Unidad 2) para estudiar las Leyes de Newton .y el Principia de Conservaci6n demomento lineal. (FIQ 4)La Unidad 4 se refiere a tema de Energia. Se hace un -amilisis de Ia energia y Ja sociedad paradiscutir el tema de crisis energetics, productMdad, etc. Desde el marco .de referencia formal de IaFisica se estudian las transtormaciones y Ia censervaci6n de Ia Energia formalizandolo a traves de IaConservaci6n de Ia Energia Meeanica y las transformaciones Energia Cinetica y Potencial dentro deSistemas conservatives. Fig. 5


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2) El diseno de instrucci6n: La clase expositiva apoyada en Ia tiza pizarr6n mantiene alestudiante en un rot pasivo,el no .es un ente que a ~ o r b e i n f o r m a c i n tal como se le dice o Ia lee por elcontra rio, sus ideas p r e v i ~ s interaccionan con Ia informaci6n nueva, reestructurando sus esquemas. mentales iniciales lo cual puede generar formas particulares de emplear el nuevo conocimiento, estosresultados sugieren nuevas estrategias de ensertanza como:

a) El dialogo refh: xivo, tal como lo hacia Socrates con ~ s c l i s c i p u l o s donO, Q docenteselecciona preguntas claves que llevan al estudiante al razonamiento deductive e inductive.b) Oportunidades' para que los alumnos hagan expliqitas sus propias ideas. Asi comopresentaci6n de eventos que introduzcan discrepancias con sus ideas.c) Actividades de .analisis cualitativo de situaciones concretas 6 descritas en terminos de Iaconceptualizaci6n de Ia disciplina..d) Experiencias de laboratorio con caracter demostrativo, cualitativo cuantitativo,preferiblemente de manera no estructurada, en 'las cuales el estudianie planifique desarrolle eltrabajo a realizar y culmina con Ia discusi6n de resultados en forma grupal. e) Actividades de soluci6n de problemas: tendran como objetivo fundamental que losestudiantes logren Ia aplicaci6n de los conceptos, eyes, y principios aprendidos avariadas

situaciones de duda o conflicto (problemas) cc:)mo una forma de afianzar probar su aprendizaje.f) Actividades de profundizaci6n y las de .caracter utilitario.

3) El docente: debera ser un organizar de experiencias de ensei'\anza,M facilitara el procesode construcci6n del conocimiento en eJ estudiante permitiendo que su aprendizaje sea significativono memoristico.4) Organizaci6n y recursos didacticos: La administraci6n del programa requiere romper con elesquema ~ i o de horas asignadas a practica y teoria por el contrario, el programa es un continuo enel cuallanaturaleza de Ia actividad, practica o te6rica, esta determinada por el contenido a ensenar. Eneste sentido, el docente administrara Ia carga horaria tomando como criterio los contenidos a enset'larlo cuallo puede conducir a soluciones como: organiZar trabajos experimentales tanto en el aula como,en el Laboratorio o planificar actividades no experimentales que requieren atenci6n masindividualizada y por lo tanto sea conveniente hacerlas en ellaboratorio con Ia mitad delcurso.

En el proceso de Ia planificaci6h surgira Ia neces.idad de recursos didacticos tales como:- material didactico experimental- lectura de difusi6n: cientifico, tecnicos literaria \- recursosaudiovisuales: video, diapositivas, transparencias,.otros- construcci6n y uso de m6delos mecanicos- otros


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OBJETIVOS GENER LES/

I fin liz r el curso el estudi nte logr r1. Definir un marco de referencia general de Ia Fisica que le permita ubicar en Ia escaladimensional y temporal teorias dentro de Ia Mecanicat principios leyes y conceptos.2. Desarrollar estructuras cognoscitivas elaboradas y complejas para comprender loscontenidos particulares de Ia disciplina y sus aplicaciones especificas.3. Valorar el impacto del desarrdllo de Ia Fisica su tecnologia en el contexte socio-cultural.

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DESCRIPCION DE L UNlO D I

EL ESP CIO Y EL TIEMPO~ ~ ~La Unidad 1, el _gran organizador de los contenidos de Fisica presentados :1 continuaci6n,tanto del 1er. ano como del 2do. anos (fig. 1). Este mapa presenta Ia escala dimensional como conocimiento integrador el cual sera el referente permanente al comenzar las unidades siguientes.

t Asi como en Ia aplicaci6n de los conocimiento a situaciones concretas, las cuales deberan provenir dedistintas partes de Ia escala comenzando porIa escala humana (macromundo). Se introduce en estaunidad Ia nocion de observador, se definen volumenes, distancias sistemas de unidades yorden 3s .de_rnagni__jy.d. Se estabtece Ia descripci6n del mundo fisico a traves de principios y eyes tocuat sera ejemptificado en las unidades siguientes.

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AI finalizar esta Unidad 1 el estudiante lograra:t 1. Ubicarse como observador dentro de las escalas del universe fisico.@r 2 Establecer Ia importancia del lenguaje especifico y matematico en Ia descripci6n de losfen6menos fisicos .

. r 1 3. Establecer Ia unidad en Ia descripci6n del mundo fisico a cualquier escala mediante leyes yprincipios fundamentales.----- -------------------------------

CONTE NIDOS~ ~ ~ ~

El lenguaje descriptive como eje central de cualquier informaci6n que se quiere transmitir Elobservador; Sistema de referencla, herramientas ccSnceptuales de observaci6n: espacio y tiempo.Escala del Universe fisico: fen6menos fisicos que sedan en cada rango, de Ia escala.vjJn dad del mundo fisico a cualquier escata: l y ~ y pril1cipios fundamentales.Vllenguaje matematico como medio de comunicaci6n en Ia Fisica.


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S U G E R E N C I S M E T O D O L O G IC S

A Contenido l.enguaje descriptive, precisionActividades

Organizar los estudiantes en pequenos grupos o con un grupo de d e m o s t r a ~ i n :1) Presentarles al grupo un evento real, ejemplo: un trompo rotando, un carro rodando, un pendulooscilando, un pajaro en una jaula, etc.; cada estudiante hara una descripci6n de lo observado demanera de poder comunicarselo a otra persona,,con elementos que el desee verbal, grafico, etc.). Secomparan las distintas descripciones en cuanto allenguaje utilizado, las diferencias entre elias y lassemejanzas. Estableceran conclusiones acerca de como un mismo evento puede ser descrito demanera diferente por distintas personas, dependiendo de su punta de vista y de acuerdo con susconocimientos.2) Realizaran lecturas breves sabre articulos de prensa deportivo, cultural, etc.), literatura otros, a finde establecer las diferencias. Concluir acerca de Ia especializaci6n del lenguaje en cada contexte.3) Realizaran lecturas cortas sabre artrculos referidos a un mismo aspecto pero tratados en diferentesdisciplinas, por ejemplo el tema de Ia sal tratado en Quimica, Fisica, Biologia e Historia. Estableceranlas diferencia segun el contexte y Ia precisi6n del significado de los terminos empleados dentto decada disciplina.4) Discutiran acerca de Ia necesidad e importancia de Ia precisi6n dellenguaje en las descripciones delos fen6menos. -Se establecera como objetivo del curso aprender ellenguaje de Ia fisica.B Contenido Observador. Sistema tie Referencia. Espacio tiempo.Actividades

. 1) Los estudiantes ubicados en diferentes posiciones observaran un objeto fijo, el cual debe serpreferiblemente distinto vista desde diferentes posiciones. Cada uno dara descripci6n del mismo lascuales seran comparadas. Concluiran que las descrlpciones dependen del observador.2) Realizaran experiencias con tres o cuatro observadores ubicados en_posiciones diferentes, comopor ejemplo: dos estudiantes montados sabre una patineta o pJancha con ruedas que se mueve; unestudiante /situado afuera de Ia l n c h ~ uno de los que est a sabre ella describiran lo que hace el otroque esta sabre Ia patineta Fig. A) con lo cual uno que no lo vi6, t r t ~ u de repetir el fen6meno.Guiados por preguntas como i,por que aparentemente el mismo estudiante hace casas diferentes?.Estableceran conclusiones acerca de las d i f e r ~ n c i s en cuanto a las descripciones de los dis1intosobservadores, la n e c e ~ i d a d de identificar Ia posici6n del observador a fin de entender Ia descripci6n,se introduce el termino sistema de referencia como una manera de ir precisando el lenguaje. Discutiracerca de otras experiencias comunes para ellos como observadores de un chafer desde dentro delvehiculo y desde afuera.


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3) Discutir acerca de Ia necesidad de nuevos elementos que permitan obtener mayor informaci6n delas descripciones. Por ejemplo: cada estudiante tendra necesidad de determinar Ia posici6n de unode los patinadores desde su sistema de referencia, para lo cual puede hacer uso del sistemacartesiano, tomar las aristas del sal6n como ejes del sistema para determinar punto de posici6n.Discutir acerca de el espacio tridimensional como herramienta conceptual de observaci6n.Proponerles como ejercicios r e ~ l i z r observaciones en los parques de atra Cciones desde d i f ~ r e n t e ssistemas de referencia. .C Contenido: Longitudes y unidades de medici6n.Actividades:1 Definir longitudes como comparaci6n de posiciones entre los objetos observados, ejemplo: paracomparar Ia posici6n entre dos estudiantes medimos Ia distancia entre los dos puntos (posiciones), asi mismo entre dos ciudades, etc. Realizaran lecturas acerca del origen del metro como unidad patr6Q ysu relaci6n con las dimensiones humanas. Analizaran las unidades de longitud en virtud de lasposiciones que se esten comparando, por ejemplo anos-luz, metros, yardas, a.Algstroms, etc.2) Compararan el tamano de los objetos en diferentes ordenes de magnitud, ejemplo: granos dearena, perdigones, metras, pelotas de ping-pong, de tenis, de futbol, de basquet, hasta Ia Luna y IaTierra, tratando de que hagan Qrupos por su semejanza de tamano. Presentarles el sistema en base adiez como una forma de analizar el universe hacia lo grande y hacia lo pequeno. Verificaran que estaescala no es proporcional, representando cada potencia. en una escala real. Discutiran acerca de Iauniversalidad de este sistema como forma de precisar ellenguaje y poder comunicarse. Leer Ia gacetaoficial donde se esta.blecen las norinas del pais en cuanto a pesos medidas. .

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3) lntroducir el termino orden de magnitud y su uso en Fisica. Ubicaran longitudes de su realidad(grosor de un cabello; distancia de Caracas a Maracaibo, de su barrio al que queda en el otro extreme,desde donde el esta hasta Ia posici6n del profesor; etc.) en los diferentes ordenes de magnitud, tantohacia lo grande como hacia lo pequeno. Esto permite que los estudiantes se ubiquen en el espacio.


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instrumentos de observaci6n empleados en las fotos reales, se discutira acerca de las descripcionesde realidades no observadas, fotos no reales imc1genes mentales) disefladas por el cientifico a partirde los conocimientos que posee extremes de Ia escala).2) Se presentara el juego de un cubo dentro de otro munecas rusas) como modele anal6gico deluniverse fisico que se esta descubriendo. Evidericiar cor.1o a medida que avanzan los conocimientoshacia ordenes menores es como si tuvieramos un cubo mas pequeno al reves, el avanzar haciaordenes mayores tenemos cubes grandes que recubren a los existentes. Estableceran conexi6nentre Ia analogla Ia serie de fotos.3) Se presentara Ia cronologia de Ia escala del Universe algunos eventos cientificos importantes decada epoca. Concluiran como el hombre ha ido avanzando en el conocimiento hacia el micro macro-mundo, discutiran acerca del estado actual del conocimiento analizando Ia fig. 2 dada en esteprograma Escala del Universe Fisico).

IE Contenido: Tiempo, Unidades escala de tiempo.Actividades:. Ill1) Leeran. el texto CIEN PREGUNTAS BASICAS SOBRE CIENCIA, de ISf.AC ASIMOV ALIANZAEDITORIAL) las Pag. 25 al39. Comentarlo. Establecer el tiempo como Ia otra heiTamiento conceptualde observaci6n.

2) Daran ejemplos de fen6menos periodicos discutiran acerca de Ia factibifidad de usarlos para medirel tiempo transcurrido entre dos eventos. pulsaciones , goteo de suero, aparici6n del sol, otros).Evidenciar que el tiempo no es algo absolute, es el resultado de Ia comparaci6n entre dos momentos.3) Realizaran experiencias de medici6n de tiempo de un evento que empiece termine siempre igual,pqr ejem. Ia caida de cierta cantidad de arena tina por un embudo. Los instrumentos de medici6nseran diseflados por .los estudiantes de acuerdo conel fen6meno periodico seleccionado por-cadauno. Realizaran varias veces las mediciones, determinaran el promedio de las medidas COI\Ipararanlas medidas de cada instrumento para analizar Ia varlabilidad entre elias concluir acerca de Ia precisionde los instrumentos. 4) Realizar experiencias de medici61l de tiempos cada vez mas grandes 6 mas pequeflos. con losmismos instrumentos anteriores, hasta tener Ia necesidad de cambiarlos requerir de otrosfen6menos periodicos. Mostrar una secuencia de fotos de personas comenzando por un ultrasonidode un feto, un bebe recie.n nacido, un nino, un adolescente, un adulto, un anciano discutir acerca de. Ia necesidad de tener un punto de comparacion para el tiempo en todas elias nacimiento) de. lostamanos del intervale. Agruparan las fptos por ordenes de magnitud.5) Realizaran lecturas acerca de Ia unidad patron su origen. e discutira Ia utilidad de otras unidades.Se analizaran los tiempos mas comunes en los fen6menos de Ia escaJa del Universe.

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tomaran medidas y graficaran los resultados; analizaran Ia recta y obtendran Ia ecuaci6n que representaIa relaci6n matematica entre las variables. Se discutira acerca de Ia importancia de expresar Iadescripdon del fen6meno en terminos matematicos.2) Presentar en forma verbal Ia informaci6n que suministra una expresi6n matematica (sencilla) ycompararla con Ia ecuaci6n para concluir acerca de las ventajas de hacerlo en terminos matematicos,por ejem. Ia masa de un cuerpo es proporcional a su volumen, rr =k; Ia temperatura de A es mayorque Ia temperatvra de B, Ta > Tb . Realizaran ejercicios de escribir Ia expresi6n matematica a partir deIa descripci6n verbal y viceversa. Discutiran acerca del lenguaje matematico como forma decomunicaci6n pi'ecisa y universal en Ia Fisica.3) Realizaran experimentalmente el estudio de Ia relaci6n longitud de Ia circunferencia y su diametro.Mediante Ia expresi6n matematica obtenida haran predicciones cuantitativas de Ia longitud; las cualesverificaran mediante Ia construcci6n del crrculo correspondiente. Concluir acerca de Ia importancia dellenguaje matematico por el poder predictive.4) Realizaran experiencias con eventos que .combinen tres variables y en los cuales se estudien Iarelaci6n por pares para al final combinar las expresiones matematicas en una sola; ejemplo. con elpendulo simple, sin intenci6n de estudiar su dinamica, se analizaran las variables del fen6meno:longitud, masa, angulo de oscilaci6n, tlempo de oscllaci6n (perfodo); observar el pendulo paraestablecer los pares de variables a estudiar y las variables dependient.es e independientes en cadacaso, introducir Ia idea de control de variables, ejemplo en periodo-longitud control masa y angulo.Realizaran las experiencias, analizaran los datos,estableceran las relaciones dos a dos. Orientarloshacia Ia combinaci6n matematica de las dos relaciones T-1 y T-m, para llegar a una. sola expresi6nmatematica. lnterpretar esta relaci6n en farina cualitativa.G Contenido Estructura conceptual de Ia Ffsica.A c ~ i v i d a d ~ s1) Leeran y discutiran textos acerca de que son hip6tesis, conceptos, Ieyes y principios; establecendiferencias entre elias. analizaran las relaciones entre ellos y Ia formaci6n de teorras.2) Realizaran lecturas acerca de las teorias Fisicas en Ia historia, Ia marcada separaci6n entre elias en elsiglo pasado (Mecanica, 6ptica, termodinamica, electricidad) y como se ha ido llegando en Ia actualidad.hacia abusqueda de una teo ria unificadora. Se discutira ace rca de los problemas que estudian losfisicos en Ia actualidad.3) Realizaran lecturas sobre teXtos como A Ia conquista del infinite (3) que relacionan Ia escala delUniverse con Ia sociedad y Ia ciencia.Recursos

Experimental: patinetas o planchas de mecanlco; arena, botellas de suero con gotero, pendulossimples, embudo; metras, monedas, cilindros graduados, recipientes graduados, balanza, liquldos,circulos de diferentes tamanos, cinta m e t r i c ~ reglas graduadas, transportador, hilo de nylon; plomadasdiversas soportes, reloj.Textos: 1 lnvestigaci6n Cientifica, Mario Bunge.

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DESCRIPCION DE L UNlO DEl MOVIMI NTO

La Unidad 2 (Fig. 3) referida a movimiento como Ia relacion entre Ia posicion el tiempo. Seinicia con Ia necesidad de fijar sistema de referencia para establecer Ia condicion de movimiento de uncuerpo. Se define el concepto de trayectoria y su dependencia con el observador sistema dereferencia) de forma inductiva, se hace Ia diferencia entre rotacion y traslaci6n de un cuerpo rigido. Seintroduce el concepto de. particula como constructo que facilita el estudio de Ia realidad -fisica'. Acontinuaci6n se definen los conceptos fundamentales posicion, desplazamiento., velocidad yaceleraci6n) para ancilisis cinematico de un 'TIOVimiento, en el marc:o tridimensional hacienda usode los vectores en forma analitica (estudios en matematlca de octavo grado). Posteriormente se haraIa aplicaci6n de estos conceptos al estudio de movimiento particulares.

~O JET V S

~AI finalizar esta Unidad el estudiante lograra:

1. Estructurar una red conceptual que le permita describir desde el punto de vista de Ia Fisicael movimiento de los cuerpos, las magnitudes relevantes involucradas y sus relaciones mutuas. Y 2. Relacionar y generalizar las observaciones y conclusipnes para potenciar su capacidad detransferencia de aprendizaje a situaciones nuevas.

3. Resolver problemas relativos a los movimientos estudiados.

CONTENIDOS. . - . . .----------------------------------------------

v M ~ v i m i e n t o Sistema de referencia, Descomposicion de los M o ~ i m i e n t o s complejos:Movimiento de Rotaci6n (Cuerp


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U E R E N C I S M E T O D O L O G IC S

A) Contenido: El Movimiento Ideas GeneralesActividadesEstimular Ia conversaci6n para que los alumnos hablen acerca de los diversos objetos y seres enmovimiento tanto en el macro como en el micro mundo: personas, maquinas, moleculas, electrones,planetas, galaxias. Movimientos erraticos, periodicos, Iantos, rapidos.B) Contenido: Sistema de ReferenciaActividades:Prensentar siti.Jaciones donde se manifiesten descrepancias entre las descripciones del movimientode un objeto, realizadas por observadores diferentes. j ~ m p l o descripci6n del movimiento del objetoD, tealizado por los alumnos A, B, C.

--Evidenciar Ia necesidad de establecer un sistema de referencia para describir el movimiento de losobjetos. C- Contenido: Sistema de Coordenadas.Actividades:\Presentar el sistema de coordenadas como un constructe para ubicar un objeto en un sistema de. referencia. Con el objetivo de reforzat conocimientos seran pre-requisitos.posteriores, refierase,


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D) Contenido: Vector posicionActividad:lntroducir el concepto y representar el vector posicion en los ejemplos anteriores.E Contenido: Descomposici6n de movimientos. Traslaci6n y Rotaci6nActiviadades:lntroducir Ia posibilidad de analizar los movimientos cornplejos por Ia descomposici6n o analisis de iosmovimientos mas simples que los integran: traslaci6n y rotaci6n.Presentar ideas intuitiva y generales del movimiento de traslaci6n y rotaci6n. Para ello puede utilizar alos alumnos como sistemas de referencia y sus brazos como ejes del sistema de coordenadas.

El alumno B se traslada alrededor de A .Adviertase que el sistema de cooi-denada o x y permaneceen las diversas posiciones 1 2,3,4) paralelo al 0 X Y. Cuando el alumno B rota, este sistema nopermanece paralelo al o x yPara el movimiento de traslaci6n, si no nos interesa las dimensiones y estructlira del objeto ni sumovimiento de r:otaci6n, todo cUerpo puede considerarse como una partfcula. Definir particula:Pedir a los alumnos varios ejemplos del movimiento de objetos grandes, en los que sea una .aproximaci6n adecuada el considerarfos o ~ partfculas. lncluso, en algunos problemas astron6micosse considera una partfcula el sistema solar o una galaxia cornpleta. Dar un ejemplo que no suceda asi.

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F) Contenido: Trayectoria.ActividadesAnalizar en cuales situaciones del ejemplo presentado en B, el vector pasici6n cambia con el tiempa.Definir el movimiento de traslac 6n de una p ~ u t r c u l como el cambia del v e ~ o r posici6n en el tiempa.Analizar y discutir otras situaciones, como par ejemplo, el movimiento vertical de una palata consistema de referencia en Ia pelota, y con sistema de referencia en el piso Representar el vectorposici6n en los diferentes sistemas de coordenadas y para diferentes intervalos de tiempo.Estimular a los alumroos para presentar y analizar otras situaciones analogas, facilitando Ia opartunidadde poner en evidencia Ia discrepancia de las descripciones del movimiento realizada por observadores .ubicados en sistemas de referencia diferentes.Definir trayectoria y presentar situaciones donde el alumno se forme Ia idea de Ia trayectoria descritapar Ia partlcula: una mosca en movimiento en el espacio, un cuerpo atado par una cuerda enmovimiento circular o pendular, un objeto empujado desde el borde de una mesa.

l a ~ i f i c a r las trayectorias: Rectilinea-Unidimensional, El movimiento confinado a una recta; necesitapara Ia determinaci6n del vector posici6n, una sola coordenada; curvilfnea-bidimensional, elmovimiento confinado a un plano; el vector pasici6n queda perfectamente determinado par doscoordenadas: curvilinea-tridimensional movimiento del espacio, necesita para Ia determinaci6n delvector posici6n tres coordenadas. Clasificar los movimientos en peri6dicos y no peri6dicos ymencionar como casas interesantes el movimiento circular y el ondulatorio..G) Contenldo: Distancia recorrida par Ia particula o longitud de Ia trayectoria.ActividadesDefinir y aplicar el concepto f casas generales y a casas muy particulares como: longitud de Iatrayectoria de una partfculaen movimiento par los catetos de un triangulq rectangulo, en uri segmentorectilfneo, en una circunferencia.H) Contenido: Vector desplazamiento.Actividad

. Definir el vector desplazamiento. Aplicar el concepto a situaciones muy generales ( espacio, plano),aplicar el concepto a las situaciones partlculares anteriores. Contrastar los resultados anteriores, paradiferenciar el vector desplazamiento, de Ia distancia recor-t"'ida par Ia partfcula.Discutlr en cuales o cual casas el m6dulo del vector desplazamiento es lguat a Ia distancia reconocida olongitud de Ia trayectoria descrita par Ia partrcula.I)Contenido: Grafica del vector posici6n en funci6n del tiempo.Actlvidades Prepare una actividad practica, para reforzar los conceptos anteriores y poner de manifiesto Ia


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J

Para analizar Ia primera experiencia con las diferentes Xi previamente marcadas, confine el movimientode Ia partfcula a una recta, para ello puede utilizar tubos ptasticos cortac;los p unir dos tubos largos 2,10 mt.) de ne6n. Con sistema de rreferencia en Ia tierra, los alumnos situaran el origen del sistemade coordenadas en diferentes puntos de Ia trayectoria.

2

, . . . j - ~ A p . : . . . . r - r - ~ ~ " - , - - * : L . , . - - f l - \ l i " ~ - ' h - , _ ; i .J

Invite a los alumnos situados en las posiciones, 1, 2 y 3 a diagramar et vector Xt a elaborar Ia tabla devalores y a representar Ia funci6n X = t). En Ia segunda experiencia uti.lizara un carrito o patrn, un registrador de tiempo {timer) para prefijar ettiempo y determinara los XI, rnidiendo con una regia graduada su longitudes y asignandole el signopositivo o negativo) at sentido del movimiento. Elaborar tabla de valores y representar Ia funci6n.lntegrar el grupo para discutir y analizar los resultados anteriores. Realizar sintesis y conctusiones.J) Contenido Velocidad media. Definicion: interpretacion fisica geometricaActividadDefina Ia velocidad media como un constru.cto que nos da informaci6n en relaci6n at promedio de avelocidad-durante todo el recorrido, sin que esto signifique tener informaci6n de Ia direcci6n, sentidoy magnitud en los puntos intermedios,o extremos de Ia trayectoria de Ia particula. Puede utilizarejemplos como: .

B


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lnterpretacl n geometrlca. lnterpretar Ia velocidad media como Ia pendiente de Ia sec.ante en elintervalo .1t. Es significativo destacar que Ia velocidad media depende del intervalo de tiemposeleccionado.Para ello, trabajando sobre una grafica X = t) aumente disminuya el intervalo de tiempo observe Iavariaci6n de Ia pendiente de las diferentes rectas secantes.Utilice los graficos de Ia experiencia anterior para calcular Ia velocidad media en los diferentesintervalos de tiempo. Aplique el concepto en Ia soluci6n de problemas graficos descriptivosanaliticos.K) Contenido Movimiento Unidimensional. Movimiento Uniforme.ActividadesSi es posible aplique los resultados de Ia experiencia anterior en esta activjdad.Conceptual izaci6n. Unidades. Resoluci6n de problemas.

Contenido Velocidad instantanea.ActividadesCon Ia finalidad de promover el proceso de analisis detallado de las. situaciones trsicas, plantae algrupo siguientes inte rogantes. -i,EI velocimetro de un autom6vil nos da informaci6n del m6dulo de Ia velocldad en cada instante t?

. - Si esto es asi, quiere decir que en un tiempo especifico Ia particula esta en un s61o punto, entoncesl,C6mo puede estar moviendose?- Por otra parte, sino esta moviendose l ,No debera permanecer en el mismo punto?.Para resolver esta aparente paradoja hay que:

recordar que el movimiento se define como cambio del vector posici6n con el tiempo. Luegoparticula, si se esta moviendo, no puede estar en un s61o punto. utilizar Ia interpretaci6n geometrica de Ia velocidad media.

Utilice Ia grafica de X en funci6n de t en el caso de una partfcula que se mueve en una soladimensi6n.


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La velocidad media depende del intervale de tiempo. Si .:1t tiende a o Ia secante tiende a convertirseen Ia tangente a Ia curva en P1. La velocidad instantanea se define entonces, como Ia pendiente deIa tangente en Ia curva en el punto considerado.Proponer ejercicios de amilisis descriptivos de Ia velocidad instantariea en graticos deX= (t). .LL) Contenido: Aceleraci6n media aceleraci6n instantanea.ActividadesDefina el vector aceleraci6n media como el cociente entre Ia variaci6n del vector velocidadinstantanea, .:1V en un intervale de tiempo .:1t utilizando un procedimiento similar al anterior.Es particularmente importante observarque el vector velocidad puede variar de modulo, de direcci6no de ambas cosas a Ia v z ~ Ouizas estemos mas familiarizadas con aquellas aceleraciones quecorresponden a vanaciones del m6dulo del vector velocidad. Sin embargo, una part'icula puede estarmoviendose sin que Ia magnitud de Ia velocidad instantanea cambie y no obstante, estar aceleradapor el cambio de direcci6n del vector velocidad. Proponga ejemplos para ilustrar lo dichoanteriormente, pidale a los alumnos otros ejemplos. Defina aceleraci6n instantanea y realice un analisis similar al anterior.M) Contenido: Movmiento rectilineo unifof.memente variado.ActividadesPara conceptualizar este movimiento puede partir del analisis de Ia cinta que estuvo colocada en elextremo de un patin que rod6 por un plano inclinado.

ldentifique en Ia cinta el vector velocidad media entte tres marcas consecutivasque escogemos comounidad de ~ i e m p o ( Ej. tres Tic)..

t


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Determine Ia vetocidad media durante cada intervale de tres tic y haga Ia grafica.v f (t)

Analice a partir de Ia grafica Ia velocidad media en funci6n del tiempo. Determine el area bajo Ia curvaen dicha grafica. Compare el valor de esta area con Ia distancia recorrida por el carro, obteriida en Iacinta registradora. Deteniline ademas, las diferentes pendientes de Ia grafica V= (t). ldentifique laspendientes con Ia aceleraci6n media.Defina a partir de Ia grafica y analiticamente las ecuaciones v= (t) ; v d, a y d = at ).Resuelva problemas relatives at movimiento uniformemente acelerado.N) Contenido: a f d ~ libreActividadesNecesariamente este aspecto debe ser estudiado ahora a pesar de que las interacci6n gravitatoriasera contenido de Ia proxima unidad), como requisite en ellanzamiento de proyectiles;Divida los atumnos en varios grupos. Cada grupo realizara una experiencia similar. Registrar, utilizandoun registrador de tiempo, timer) Ia trayectoria recorrida por una particula que libremente desde unadeterminada altura 2 rnt).

//

I

. .Utilice objetos i f e r e n t ~ s para cada grupo. Bastara.realizar Ia grafica V:f(1} determinar las diferentespendientes. Se integrara nuevamente al grupo, para interpretar los resultados de las diversasexperiencias. Finalmente el docente aclarara, que salyo en quellos casos en que es determinante elefecto de Ia resistencia del aire, en un determinado Iugar en Ia tierra todo los cuerpos en caida libre lohacen de igual manera y, por lo tanto, con Ia misma aceleraci6n. Esta aceleraci6n de caida se ledomina aceleraci6n de gravedad y se le denota con g.Resolver problemas relatives a Ia caida libre.

f~[

[


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resultado de combinar movimientos que se efectuan simultaneamente en cada uno de los ejesconsiderados es importante senalar ademas, que estos movimientosno se interfieren entre si, sinoque cada uno de enos se verifica como si el otro movimiento no existiera. Esto es en esencia elprincipia de independencia propuesto por Galileo, este principia quede reafirmado porIa naturalezavectorial de los vectores: posici6n, desplazamiento, velocidad aceleraci6n. que describen elmovimiento, en general, de una partrcula.

Para ilustrar lo dicho anteriormente puede utilizarse el ejemplo de un nadador.-EI nadador que nada en aguas tranquilas, una piscina, por ejemplo, si quiere puede realizarun movimiento uniforms.-SI por el contrario el nadador nada en aguas turbulentas, en un rio, el puede flotar dejarsellevar por Ia corriente del rio, en tal caso tendra un movimiento en Ia direcci6n de esta.-Pero si el nadador intenta atravesar el rio; entonces quedara sometido inevitablemente a Iaacci6n conjunta de los movimientos, el propio y el de Ia corriente. En tal caso, se resuelven porseparado y se integran mediante estas relaciones: V 2X

t s :... L.Vx

De igual forma el vector posici6n:r ~ r yt g = ry

x

P) Contenido: Movimiento .de proyediles.ctlvldades

-Un caso especial importante de movimiento en el plano, se presenta cuando Ia aceleraci6n esconstante tanto en m6dulo como en direcci6n. Un ejemplo de movimiento con aceleraci6n constantees el de un proyectillanzado cerca de Ia superficie de Ia Tierra, si se puede despreciar el rozamientodel aire. Antes de iniciar el estudio analftico de este movimiento deben realizarse experiencias delaboratorio para clarificar:

- La trayectoria de Ia particula es parab61ica.- Si dos particulas se dejan.caer i m u l t n e ~ n t e desde Ia misma altura, una en caida fibreotra lanzada con velocidad horizontal Vo , el tiempo en recorrer ambas trayectorias es el mismo- Sl se lanzan s i m u l t ~ n e a m e n t e con Ia misma velocidad vertical, dos partfculas,. unaverticalmente y otra con un angulo de inclinaci6n, Iegan at suelo simultaneamente.Existen numerosos experimentos donde se pueden verificar estas conjeturas, Ia extensi6ndel programa no permite presentarlas. Es recomendable que se realicen porque tacilitan el analisisposterior y no requieren de ningun material que no pueda ser localizado por los alumnos. Complete el


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Vector velocidad media

'V t \ :v.2 i 1l"y ltg ~ . : : . . . . J L

i VK .

ySiendo V0 constante e iguala Ia velocidad horizontal delanzamiento y Vy Ia velocidad de Ia cafda libre en elpunto considerado.

En forma similar se desarrollara el lanzamiento inclinado con un agulo . Si se elije el origen delsistema coordenado en el punto desde el que se Ianza el proyectil y suponemos que el movimientose realiza en el plano xy con el eje y vertical y el eje x paralelo a Ia superficie de lanzamiento, Iaaceleraci6n del proyectil es a= - g entonces se tiene: ' -X= V0 x.t movimiento uniformeVx =VoxVy = V0 y gt movimiento uniformemente variadoy = 0 y t _g,J .2

Las componentes en de Ia velocidad inicial de lanzamiento V0 en funci6n del angulo son:Vox = Vo cosVoy = Vo sen

Resolver problemas y discutir situaciones Q) Contenido:Movimiento cirqular. o v i m i ~ n t o circular uniforme . vActividades Antes de iniciar el analisis de este movimiento se recomienda presentar casos de movimientosperi6dicos: pendulos, masa acoplada a resorte, varilla flexible, cuerpos atados a cuerda, etc.Definir peri6do, elongaci6n y frecuencia.


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Movimiento circular uniformeConsidere una partfcula m o v h ~ n d o s e . e n una circunfen ncia de radio r con una velocidad cuyo m6duloes V Aunque el m6dulo del vector no varie, su direcci6n si lo hace. Asi pues, Ia partfcula estaacelerandose. Para analizar el movimiento elija el origen de coordenadas en el centro de Iacircunferencia. Se indican los vectores posici6n velocidad en los instantes t1 t2y

l l ~a =6:t? ~ r a t

J av 1 V

O J ~

V1 es perpendicular a r (direcci6n del radio de Ia tangente) V2 es perpendicular a r2, en el casode intervalos de tiempo muy pequenos Ia variaci6n de Ia velocidad t es casi perpendicular a V1senala hacia el centro de Ia circunferencia. (aceleraci6n centrfpeta).En sfntesis, en el movimiento circular, el vector velocidad es tangente a Ia circunferencia esperpendicular al vector posici6n, mientras que el vector aceleraci6n (si el m6dulo de Ia velocidad escoristante) senala hacia el centro de Ia circunferencia, siendo perpendicular al vector velocidadparalelo al vector posicion.Parece 16gico ahara, que para analizar el movimiento se descomponga el vector posicion el vectorvelocidad en un sistema de coordenadas rectangulares se calculen cada una de las componentes,vea graficamente que sucede:y

y


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Tanto las componentes horizontales V xi como las componentes verticales Vyt varianconstantemente (en m61dulb, direcci6n sentido). Esto significa que el analisis del movimiento circularpor esta via es complejo. Permita que el alumno por si mismo verifique esta complejidad.Proponga Ia situaci6n siguiente para n)Ostrar una forma de analisis mas sencilla. Examinar lo que oamecuando un disco gira alrededor de un cuerpo eje o cuando un cuerpo cualquiera se traslada alrededorde un punto determinado describiendo una trayectoria circular.

Observemos el movimiento de los puntos A,B, C al cabo de un intervale at pequeno. Los puntosmencionados ocuparan las posiciones A , B , C cuya trayectoria es ui l arco de circunferenciadiferente en cada caso. Cual de los puntos se desplaza con mayor velocidad?.Se podria pensar que los puntos que se mueven con mayor velocidad son los situados a mayordistancia del eje, de giro, por tener mayor el modulo del vector desplazamiento en igual intervale detiempo.Otras personas podrian afirmar que todos los puntos se mueven con igual velocidad ya que al cabo deigual intervale de tiempo pasan de las posiciones A, B, C a las posiciones A B C describiendoel mismo angulo.En realidad, las dos respuestas son ciertas, se refieren a dos tipos diferentes de movimiento: uno detraslaci6n describiendo una trayectoria circular y uno de rotaci6n alrededor de un eje de alii que en elmovimiento circular se hable de dos tipos de velocidades: velocidad lineal velocidad angular .

I


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Considere ahora, el moviiniento de rotaci6n.Sea LlS Ia distancia recorrida a lo largo del arco de circunferencia en .llt.La variaci6n angular medida en radianes es: '

AS rflsrCuando Llt tiende a cero, entonces .llS tiende aM

V = --AI:._ , .llr = V. LltLlt

v =__M_ A:L =lt

La expresi6n Llljl/Llt (variaci6n angular en el intervalo de tiempo corisiderado) define el vectorvelocidad angular ro. Ctarifique, en el ejmplo, que esta velocidad es Ia misma para todas las particulasque estan en rotaci6n alrededor del eje y especifique ademas, su naturaleza vectorial y las diferentesunidades en que se miden.

, . ... -- ,, ....,,...

Deduzca analiticamente Ia ecuaci6n de Ia aceleraci6n contrrpeta.

__ ;;w;

Unidades. Es interesante ademas, expresar Ia velocidad lineal en funci6n del radio yel periodo y Iavelocidad angular en funci6n de periodo.A) Contenido:Movimiento arm6nico simpleActlvidades

I

i./


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1- Use un tocadiscos, al cualle ha colocado perpendicularmente en el extreme del disco unaflecha de cart6n. llumine Ia flecha, con el tocadisco en marcha, y permita que los alumnos observen elmovimiento de Ia sombra en una pantalla o pared. .

Cuando Ia flecha se mueve con movimiento circular uniforme; su sombra lo hace con movimientosimple.2. Construya el siguiente instrumento.

Disco. que puede girargraduado en grados

~ H i l o

jl e ~P esfera con hueco enel centro por dondepasa el hilo.cuenta de collar)

Posicion de equilibria del m o v i m i n t ~ ;m6nico s i ; e \Listones de madera separandos que permite que Ia esfera se desplace entre enos)De un punto fijo Punto P} al borde del disco pende libremente un hilo de nylon que atraviesa una esfera cuenta de collar) cuyo orificio tiene un diametro mayor que el del hilo de forma tal que el hilopuede ascender o descender al girar el disco) sin llevarse Ia esfera hacia arriba o hacia abajo. Laesfera descansa sobre Ia ranura longitudinal formada por dos listones colocados horizontalmente.- Haga girar el disco y observe el movimlento de Ia esfera.-Observe que el periodo en los dos movimientos circular uniforme y MAS.) es el mismo.- Observe que mientras el disco gira, el hilo se mantiene vertical, es decir perpendicular a Ia trayectoriade P con _esto se garantiza que P sea Ia proyecci6n ortogonal de P. Gire el disco osr3 5 3sosr y mida Ia elongaci6n en cada caso. Haga Ia tabla de valores, grafique a = x);


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4 X ~ I, .A l(Ampli tvdX rt\


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Recuerde asignar los signos al vector Obtenga Ia tabla de valores para y Vx. Haga Ia representaci6n grafica de Ia veloicidad instantanea delmovimiento arm6nico simple en funci6n del angulo. Deduzca a partir del grafico Ia ecuaci6n :Vx= V sen c x x z -A rosen OlCompare esta ecuaci6n con Ia ecuaci6n que corresponderia a Ia funci6n representada en Ia grafica.Realiza una actiVidad analoga a Ia anterior para el vector aceleraci6n instantanea colocando Ia flecha decart6n representativa al vector a, en el pl,mto P. Se sugiere utilizar una flecha de tamat\o y colordiferente a Ia utilizada para Ia velocidad.

Deduzca Ia ecuaci6n ax = cos c x =A ro cos ro tCon estC s e ~ c i o n e s analice las graticas y compruebe los valores.Si realizaran las graficas en Ia misma hoja de papal milimetrado, le sera muy facil contrastar los valoresde X, V y a en las posiciones extremas y en el puntp de equilibria; lnformaci6n que sera de granl,ltilidad, posteriormente, para analiza el aspecto energ6tico, y de momentum en el movimientoondulatorio.


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DESCRIPCION E LA UNlOAD ll. L S I N T E R C C I O N ~ S

La unidad 3 (fig. 4) se inicia nuevamente de manera inductiva con interacciones,relacionandolo con Ia escala dimensional (fig. 2) con Ia unidad 2 a traves del constructe de particula.Se precede a observar analizar cualitativamente interacciones. electricas y magneticas para fuegotransferir los analisis a Ia gravitatorias nucleares. Este analisis llevara a Ia cuantificaci6n de las interacciones introduciendo el concepto deFuerza como medida de elias. A continuaci6n se introduce Ia 3Q ley de Newton y Ia ley de Gravitaci6nUniversal y Ia ley de Coulomb come relaciones matematicas que rigen en estas interaccioi'Jesevidenciando Ia similitud entre elias. Se relaciona et movimiento de los cuerpos con Ia Fuerza parapasar a las Leyes de Newton y el Principio de conservaci6n del momento lineal.

0 B J E T I V S.AI finalizar Ia Unidad .3 el estudiante lograra:

1: /1 Establecer Ia similitud y diferencia entre los tipos de interacciones en Ia escala del UniverseFisico.\1 2. ldentificar y cuantificar (lnteracciones Electricas e lnteracciones Gravitacionales) las-Fuerzasentre los cuerpos interactuantes.;- .3. Establecer Ia relaci6n entre Ia rapidez del cambio de velocidad y Ia Fuerza sobre los cuerpos

que interactllan.\ ~ 4. Comprender el. principio de conservaci6n del memento lineal en sistemas de particulas..5. Resolver problemas relatives a cuerpos interactuando desde el punto de vista dimimico.

ONTENIDOS

~ l n t e r a c c l o n e s M a g n ~ t i c a s E l ~ c t n ~ . Gravftacion:; :ucle=Fue: e r ~ r a Ley:.Newton, Ley de Gravitacional yttiversal, A c e l e r ~ c i n de Gravedad. l-ey de Coulomb./ Movimiento-Fuerza: Ley de Inercia, Segunda Le,y de Newton, Masalnerciat /


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S U G E R E N C I S

1 Contenido lnteraccionesActividades

M E T O D O L O G I C S

1. Los alumnos observaran interacciones de atraccion y repulsion entre imanes, corrientes electricas eimanes y entre corrientes electricas, para evidenciar Ia interacci6n a distancia y Ia acci6n mutua. Luegoobservaran interacciones ,electricas, y de atracci6n y repulsion para establecer semejanzas ydiferencias con las anteriores. Establecerari conclusiones respecto a las interacciones magneticas yelectricas.2 Se discutiran experiencias de interacciones gravitacionales (pelotas cayendo, los objetos sobre Iatierra, satelites, tierra, sol, etc.) para comparar con las anteriores. seestablecera conclusiones acercade las ihteracciones discutidas. , ,3)Discutiran acerca de interacciones propias de su vida diaria (bate-pelota, objetos sobre mesasobjetos colgando, etc.) donde hay aparente contacto. ldentificaran los dos objetos y Ia acci6n mutuaentre elias.4 Estableceran conclusiones acerca de las interacciones, en cuanto Ia presencia minima de doselementos con Ia inisma propiedad generadora de Ia interacci6n y Ia accion a distancia o aparentecontacto.s- Contenido Fuerza. Normal. Tension. Fuerza de roce. Medici6n de FuerzaActividades1 Analizaran n u ~ v s interacciones de diferentes intensidades para introducir Ia fuerza como unamedici6n de Ia acci6n de un cuerpo sobre otro y viceversa. Para ella puede utilizar imanes en forma dearandelas (los de las cometas danadas) introducidos en un tubo de vidrio vertical, ver fig. 2a; alcolocarlos con sus polos iguales encontrados se observa Ia repulsion quedando el iman superiorflotando; si tenemos mayor magnetismo Ia repulsion aumenta y por ende Ia separaci6n. Discutiracerca del caracter vectorial de ,Ia Fuerza; aqui puede comparar Ia separaci6n entre loa imanes con eltubo vertical y con el tubo horizontal, verificaran Ia presencia de dos interacciones en una mismasituaci6n, y Ia direcci6n Ia acci6n de cada una o r ~ un cuerpo, etc. , ,


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3) Representaran,mediante diagramas,sistemas de 2 objetos (partfculas ) en i n t e r a ~ c i 6 n y las fuerzas(vectores) sobre ellos. Enfatizar en el par de fuerzas,de repulsion y de atracci6n, valorar el rol de Ianotacion como modo de identificar cada fuerza. Haran representaciones de.casos con iguales cargas omasas y con diferentes cargas o masa, ratificando qu'e el par de fuerzas entre si es igual, diagramaranlas interacciones observadas hasta ahora, incluso las situaciones de tener Ia presencia de variasinteracciones en un mismo sistema.Presentarles situaciones en donde existan interacciones de cuerpos colgando, cuerpos apoyadossobre superficies planas e inclinadas, para nominar algunas fuer?.as: Normal, Tension, Roce, etc.; en el.analisis de estas interacciones considerar siempre el par de cuerpos. Haran diagramas de estasinteracciones.Analizaran de manera cualitativa interacciones donde intervengan solidos, liquidos y gases paraconcfuir acerca de Ia existencia de Ia fuerza de roce en todos los casos y las formas de disminuirfa;ejemplo bloques deslizandose en mesas pulidas 0 no, superficie con una capa de aceite, inetrascayendo en el aire o en un tubo con li'quidos, hojas de papel estiradas y compactadas cayendo en elaire, etc ..6) Presentarles un resorte y estirarlo con Ia mano, estableceran Ia necesidad de Ia fuerza deinteraccion para estlrarlo, ademas de que para aumentar su alargamiento se r-equiere mayor fuerza deinteraccion. Analizaran en el sistema Tierra- Masa- resorte las interacciones (diagramas} a fin deestablecer que Ia masa es una forma de aplicar fuerza el resorte y a mayor masa m yor tueri portal,mayor fuerza mayor alargamiento. Analizanin experimentalmente Ia relacion entre el estiramiento delresorte y Ia fuerza de i n t e r a ~ o n Emplearlfn esto para construir instrumentos de medici6n de fuerza,dinam6metros. Analizar los dinam6metros comerciales. lntroducir las unidades de medida sin analizarsu significado trsico. . -C) Contenido : Tercera Ley de NewtonActlvldades1) Presentar el e n u n ~ i d o de Ia tercera ley e interpretarfo. Aplicarfa a las interacciones. Enfatizar lascaracterisitcas del par de fuerzas de toda interaccion: igual m6dulo, opuestas y aplicadas en cuerposdistintos. Es necesario explicitar que los t ~ r m i n o s accion y reacci6n se les puede asignar a cualquierade las dos pues nose trata de una relacion causa- efecto sino de algo mutuo. Proponerles masejemplos reales para interpretarlos mediante esta ley, resortes-masas, globos .inflados que se sueltan

mientras se vacian, aspas de ventilador y el aire, etc . .2) Realizaran experiencias donde midan el valor del par fuerzas.3) Realizar diagramas vectoriales de las fuerzas de i n t ~ r c c i o n en sistemas de cuerpos (particulas)intera ctuando. Realizar el diagrama de cuerpo libra de cada partrcula del sistema.Explicar el proceso de simplificacion que se hace al estudiar las interacciones .en un sistema concriterios como mucho menor que, mediante,ejemplos: el caso en donde Ia fuerza de roce es muypequena en comparacion con las otras se d ~ s p r e c i a igualmente slla fuerza gravitatoria entre masasdelsistema es pequena comparacion con las demas. Proponerles nuevas situaciones a losestudiantes para analizar las interacciones y construir los diagramas de cuerpo libre,D) Contenido: Operaciones vectoriales con Fuerzas {plano)


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,ts

E) Contenido: Ley de Gravitaci6n Universal. Valor de gActividades1) Leeran textos sabre las experiencias que se hicieron eri el pasado para verificar esta Ley asi como Iavigencia de elias.2) Analizaran el enunciado de Ia Ley e interpretaran su expresi6n matematica. Realizaran Iaexperiencia de comprobaci6n si tiene balanza de torsi6n. Aplicaran de manera cualitativa Ia ley asituaciones dadas, ejemplo: comparar Ia interacci6n entre Ia Luna y el y Ia Tierra y el;


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en los dos casas para llegar a establecer Ia relaci6n entre Ia condici6n de equilibria velocidadconstante. Presentarles o describirles el caso de cuerpos moviendose en colchones de aire o gas,etc., inferir Ia condici6n ideal de cuerpo libre en movimiento con velocidad constante.2) Leeran y discutiran el enunciado acerca de Ia primera ley de Newton. Establecer que el repose esuna velocidad constante de valor cera. Leeran y discutiran las experiencias que Galilee y Newtonrealizaron para plantearse Ia Ley.3) Describiran analizaran el movimiento de cuerpos en equilibria.G) Contenido Segunda Ley de Newton.Actividades1) Observaran el movimiento de cuerpos que no estan en equilibria y .los analizaran cualitativamente(verbal y con diagramas vectoriales). Relacionaran el cambia de velocidad con el desequilibrio. Entrelas experiencias propuestas usar casas en donde Ia v tenga Ia .rnisma direcci6n de F (cuerposcayendo) y casas en que no (cuerpos lanzados verticalmente).2) Realizaran ~ p r i m n t o s para veriticar Ia relacion ente Ia Fuerza y Ia rapidez del cambia de velocidad(l\V/l\t), repetirta para objetos. Analizar Ia segunda ley de Newton en principia med ante Ia expresi6nF= mL\vll\t para que intemalicen Ia relacion entre Ia foerza diferente de 0 y el cambia de Ia velocidad:posteriormente se puec;te cambiar por Ia aceleracion a.3) lnterpretar Ia relacion matematica de Ia segunda ley y e m p l ~ r l en el aoalisis cualitativo deproblemas. Discutiran el significado de las unidades de fuerza de acuerdo con esta y en terminosde las magnHudes de masa y aceleraci6n.4) Realizaran lecturas de textos acerca de los trabajos de Newton en cuanto a esta Ley.5) Realizaran experimentos para verificar que Ia aceleracion de los cuerpos en caida libre en unmismoIugar de Ia nerra es Ia misma para todos. Concluiran que al variar Ia masa de los cuerpos varia Ia fuerzaen Ia misma proporcion, relacionarlo con Ia LE y de Gravitacion para afianzar Ia conclusion.H Contenido Masa e un cuerpo.Actividades1) Realizaran experimentos con un pequeno carro que se desplaza.. con movimiento acelerado bajo Iaaccion de una fuerza constante, y variararan Ia carga del carro para medir en cada caso Ia aceleraci6n.AnaUzaran cualitativamente los resulta.dos a fin de liegar a Ia conclusion de que Ia aceletacl6n del carro sometido a una fuerza constante depende de una propiedad inherente a el conocida como masainerciaJ (inercia). Analizaran cuantitativamente los resultados para obtener una expresi6n matematicae Ia relacion masa-aceleracion. Aprovechar Ia relacion para verificar que Ia masa en una magnitudescalar. I) Contenido Estudio de cuerpos bajo Ia acci6n de fuerzas prefijadas. Problemas.Actividades


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ecuaciones. lniciarlos con problemas sencillos y rriuy cercarios a su realidad como una pesa sostenidaen Ia palma de Ia mano; una pesa reposo) sostenida por un resorte; efecto de Ia inercia en Iatransmisi6n de Ia fuerza; sistemas de cuerpos ligados trenes); cuerpos colgando de poleas; cuerposen movimiento circular, parab61ico, etc. Es importante que sean los estudiantes quienes resuelvan los problemas y que el docente les deorientaciones lo mas individualizado posible. J) Contenido Principia de conservaci6n de Ia cantidad de movimientoActividad1) Repasar el concepto de cantidad de movimiento- y sus unidades vista en noveno. grado,diferenciarlo de aceleraci6n y de fuerza.2) Estudiaran experimentalmente Ia interacci6n entre dos.cuerpos: dos esferas pulidas de rolineras)colocadas a los extremes de un resorte comprimido mediante un hila y apoyadas en una superficiehorizontal de vidrio; previamente mediran Ia masa de las esferas y qel resorte y las compararan para llegar a Ia simplificaci6n del problema despreciando Ia masa del resorte y usandolo solo para Iainteracci6n on as .esferas. Haran el analisis de las fuerzas en el sistema despreciando Ia interacci6ncon el vidrio, estableceran las ecuaciones para cada esfera y el resorte aplicanndo Ia segunda ley deNewton luego sumaran las ecuaciones de cada esfera y mediante Ia aplicaci6n de Ia tercera ley deNewton y el concepto de aceleraci6n llegaran a:t principia de consenlaci6n de Ia cantidad demovimiento de un sistema de dos cuerpos. Hacer enfasis en Ia aplicaci6n de los conocimientosadquiridos.3) Establecer Ia generalizaci6n para sistemas de mas de dos cuerpos. Hacer explicito que el principiase cumple en sistemas bajo Ia acci6n de fuerzas de interacci6n entre ellos, ejemplo en el experimentose disminuye Ia fuerza de roce hasta poder despreciar Ia interacci6n con el vidrio.4) Realizar nuevas experimentol como-por ejemplo: una persona corriendo se monta. en una patinetapiso liso), analizar el sistema antes y despues de montarse en ia patineta. Una bola de billar choca aotra detenida, ambas sobre una mesa de vidrio, analizar el sistema antes y despues del choque. Unjoven tiene en su mano una pelota de baseball y esta montado en una patineta que lleva en una puntauna tabla verticalluego el joven Ianza Ia pelota sobre Ia tabla; analizar el sistema joven-pelota-patinetaantes de lanzar Ia pelota, durante el vuelo de Ia poleto y despues. del choque con Ia tabla.5) Realiza_ran problemas donde se aplique el principia de conservaci6n de cantidad de rnovimientoJ) Contenido Centro de masa.Actividades1) Oefinir el centro de masa de un sistema. Deducir del principia de Conservaci6n je Ia cantidad demovimiento lineal en Ia posicion del centro de masa en un instante dado y analizar las caracteristicas deeste punto.2) Analizaran cuantitativamente el comportamiento de las partirulas de un sistema y del centro de masa


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ecursorlmanes rectos o en aro esferas de sauco o anime pelne varillas de ebonita y vidrio sopqrtes tubosde vldrio tacos de madera de apoyo cuerc:las arandelas esferas de ero liquidos diversos laminasde vidrio resortes dinarri6metros hllo de riylon carritos rleles ej cr6n6metro pesas bolas deblllar o metras grandes fotograffas estroboscQpicas. Texto q ~ c a n i c a historia de Ia Fisicaactualldad. qJ /

Y c- ~ ~ d/ e _ \ / -z\J


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~DESCRIPCION DE LA UNlOAD IVLA ENERGIA SUS FORMAS Y TRANSFERENCIA

La unidad 4 f i g u r ~ 5) trata el tema de energia. Se inicia observando los valores de energra enlos diferentes rangos de Ia escala dimensional y relacionandolo con las interacciones que alii se dan.Se establecen analisis cualitativos de forma lntuitlva en cuanto a las transformaclones y transferenclade energia, y a Ia luz del significado del concepto de energia se d 1 S C 1 1 ~ crisisenergetica , consume de energfa , etc. Se analiza Ia importancia de Ia energfa en Ia productividad ydesarrollo de los parses.Se define el trabajo enfaOzando su relaci6n con Ia transferencia de Energfa. Se definen Ia EnergfaCinetica y Potencial y se analizan los cheques elasticos e lnelasticos. Se relacionan los conceptosanteriores con el Principio de Conservaci6n de Ia Energia Mecanica y Ia Conservaci6n de Ia energia.Se ilustrara Ia aplicaci6n de los principios en Ia escala dimensional.

~ ~ ~ ~O JETIVOS

AI finalizar Ia Unidad 3 el estudiante lograra:. t - Definlr descriptlvamente el concepto de energfa.: lnterpretar expresiones dellenguaje cotidiano a Ia luz del concepto de energfa el marcode referenci a de Ia Ciencla.3 Establecer Ia vinculaci6n existente entre el desarrollo de los parses y el consume deenergia,g_er capita. .I /0J Comprender el concepto de trabajo y el, de calor como proceso de transformaci6n y

t r a n s f ~ ~ e n c i a de energfa. ----, .::?t 5. Comprender el princlpio de conservaci6n de Ia energfa;/Energfa Potencial y Cinetica en lossisttfmas de partrculas. -- '- .6. Resolver problemas relatives a sistemas desde el punto de vista energetico,.

CONTENIDOS

Energfa: sistemas, manifestaciones, transformaciones, transferencia,degradacion en lastransformaciones, conservaci6n. ~ p 0 \ Analisis de las expresiones: Consume de Energia , Producci6n de Energfa y otras. .

l t Relaci6n Energfa-Sociedad: desarrollo econ6mico de los parses y su vinculaci6n con Iaproducci6n y consume de energia.r Energfa potencial, Energfa Cinetica, Conservaci6n de Ia Energia.


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SUGERENCI S METODOLOGIC S--------------------------------------------------------A) Contenldo: Energra.Actlvldades 1 Analizar en Ia Fig. 2 Escala del Universo Fisico los valores de energfa en las interacciones dentrode los rangos de Ia escala. .2) Dlscutlr con los alumnos preguntas como (,de donde podemos obtener enetgfa?; fuentes naturalesy artificiales de energfa y analizar factibilidad de utllizar Ia energfa proveniente de estas fuentes; etc .3) Analizaran multiples situaciones reales en las cuales ocurra:.transferencla de energfa, ejemplo: un cuerpo con temperatura menor que otro en contacto;dlferentes formas de manlfestacl6n: t ~ r m i c a electrica, mecanica , qufmica;translto de una forma de manifestaci6n energetica en otra, ejemplo una esfera rodando por una mesaque se detlene; degradacl6n de Ia energfa, ejemplo donde se observe Ia lmposibilidad de transformarIa energra en una forma utll;conservaci6n. ejemplo ciclo de vida.4) A partir de las discuslones anterlores se establecera una definici6n descriptiva del concepto energfatal- como, energfa es una propiedad de los sistemas, se maniflesta de diferentes formas, se transformay se transfiere de un sistema a otro, se conserva aun cuando algunas de sus manifestaclones no son.utiles al hombreDaran ejemplos de situaciones donde se presente Ia descripci6n dada.5) Dlscutlran Ia diferencla, entre energfa y fue-rza mediante elementos descriptivos y elementosformales como: tlpo de magnltud, unldades.6) Discutlran el significado que para enos tienen expresiones del lenguaje coloquial como no gasteenergfa consume energfa , etc.; fuego utilizaran Ia deflnlc16n de energfa para expficar las mismasexpreslones y confrontartas con sus proplas ideas.B) Contenldo: Energia - sociedadActlvldades'1)1Analizaran estadfsticas nacionales e intemacionales sobre producci6n y consumo de energfa.'Relacionaran el desarrollo econ6mlco de los parses con los datos anteriores. Determinaran Ia situaci6nde Venezuela en este panorama.2) Discutlran temas como crisis energetica , busqueda de fuentes de energfa altemativas , ventajasy desventajas de las fuentes de energ_fa altemativas, etc.. Analizaran estos temas a Ia luz del conceptode energfa.


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2) Utilizar ejemplos: como un cuerpo en reposo sobre una mesa un carro que se desplaza convelocidad constante, en el :segundo caso se consume cierta cantidad de combustible para realizar eldesplazamiento, lo cual significa que se transfiri6 energra del combustible al carro, una medida de esta .energra Ia el producto de Ia fuerza de tracci6n por el d ~ s p l a z a m i e n t o realizado.

ENERGIA

A

TRANSFERENCIA

cantidad medidapor el Trab8jo

1 ENERGIA

B

MEDIANTE EL TRABAJO NOS CONOCE LA ENERGIA TOTAL DEL SISTEMAA SOLO LACANTIDAD TRANSFERIDA ,3) lniciar Ia presentaci6n formal del concepto trabajo disaJtiendo tres c s ~ s con ejemplos reales: a) Fen el m ~ o sentido, genera trabajo positivo, paso d ~ energra d ~ l cuerpo motor al cuerpomovido : b) F en sentido opuesto, gene_la trabajo negativo, paso de energia del cuerpomovido al otro cuerpo de Ia interacci6n: C F a tienen diferentes direcciones, el trabajodepende de Ia proyecci6n de Ia fuerza en Ia direcci6n del desplazamiento.lntroducir Ia definici6n del concepto trabajo como el producto escalar de Ia fuerza apllcada eldesplazamiento del punto de aplicaci6n. Repetir las explicaciones anteriores a una situaci6n rnaabstracta de dos ruerpos 1 2 en interacci6n, considerando Ia transferencia de energra entre ellos enlos casos de T > 0, T


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3) Verificar que Ia expresi6n de energra cinetica equivale a Ia de trabajo en cuando a las dimensiones.4) Resolver problemas, insistiendo en el significado trsico de los mismos.F Contenido Energia Potencial.Actividades1) Definir en sentido general como Ia energra de los cuerpos considerando su posici6n relativarespecto a otros cuerpos o partes de l mismo.2) Estudiar Ia energfa potencial en cuerpos elasticos. Analizar cualitativamente el caso de cuerpos'elasticos deformados, relacionando el trabajo que efectua Ia tuerza que deforma el cuerpo elasticacon el aumento de energra en dicho cuerpo deformado, Ia cu l es una forma de energra potencial; elcuerpo elastica deformado al retomar a su forma original transfiere Ia energfa potencial mediante eltrabajo realizado por Ia fuerza sobre el otro cuerpo.Analizar cuantitativamente el caso de un resorte hacienda uso de Ia relaci6n F= k.x, ya estudiada, elcalculo del trabajo realizado por esta fuerza en el estiramiento o compresi6n del mismo. Nuevamentehacer enfasis en Ia diferencia entre energfa potencial trabajo.Transferir las explicaciones dadas en el caso del resorte ideal a cuerpos elasticos en general. Discutiracerca de Ia diferecia entre estos cuerpos elasticos ideales los reales (pelotas de goma, metras,esferasde hierro, metras, etc.)G) Contenido Choques elasticos e inelasticos.Actividades 1) lnlclar con choques elastlcos. Presentar experlencias de choques elastlcos; describiran lasvelocidades lniclales y finales de los cuerpos y l ~ s fuerzas durante Ia interacci6n, considerar que setrata de cuerpos elasticos a fin de relacionarlo con lo estudlado en el contenido anterior.2) Analizar cuantitativamente Ia energra cinetlca en choques elasticos de dos cuerpos con velocidadesy fuerzas en Ia misma direcci6n de los centros de 1l3Sa (choques frontales). Utilizar esferas de billar oacero templado, metras, para las experiencias de laboratorio. En el analisis utilizar el principia deconservaci6n del momento lineal. Realice muchas experiencias de Laboratorio.3) i el grupo lo permite analizar otros tipos de choques elasticOs. lnsistir durante el analisis en lasdescripciones energeticas.4) Analizar los choques inelasticos.. Presentar el c s ~ de un resorte que se queda comprimidodespues del choque con una esfera o que se expande pero no alcanza Ia posici6n original. Discutir enestos casos el trabajo realizado por las fuerzcts las transferencias transformaciones de energfa.Analizar nuevos casos. Establecer las diferencias entre los dostipos de choques desde el punto de vista energetico.

H Contenldo Energra pantencial gravitacianal


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.'

Actividades1) Discutir acerca de Ia medida de Ia Fuerza de lnteracci6n gravitacional en relaci6n a Ia posici6n relativade los cuerpos distancia entre centres). Analizar el cambio de posici6n relativa entre ellos, sl aumentao si disminuye, en terminos del trabajo realizado por Ia fuerza de interacci6n al modificar Ia distancia;considerar este trabajo como medida de Ia transferencia de energra potencial gravitatoria de uncuerpo a partir del calculo del trabajo realizado por Ia fuerza de interacci6n sobre el. Analizar lasdimensiones de esta expresi6n.I) Contenldo Principia de canservaci6n de Ia energfa mecanica.Activiades1) Analizar Ia transferencia transformaci6n de energra cinetica potencial de sistemas mecanlcoscomo resorte-mesa, pendulo, objeto-tierra, etc. Analizar las fuerzas de interacci6n en los sistemas.Analizar el trabajo de las fuerzas realizando en las transferencias de energra. lntroducir el prlncipio deIa conservaci6n de Ia energra mecanica y los supuestos bajo el cual se cumple.2) Aplicar el principle de conservaci6n de Ia energra mecanica, Ia definici6n de energfa cinetica ypotencial trabajo en Ia soluci6n de problemas de mecanica.J Contenldo Principia de Canservaci6n de Ia Energfa.Actividades1) Analizar sistemas mecanicos en los cuales el cambio de energfa potencial no sea igual al cambio enIa energfa cinetica es decir, o u r r ~ n transformaciones de energfa a formas no ITlecanicas, energfatermica, ejemplo: en un cuerpo cayendo en el aire, ademas de Ia fuerza gravitacional existe Ia fuerzadel aire, que reallza un trabajo donde se transforma una parte de Ia energfa mecanica en energfatermlca; descanso de naves espaciales donde se observa su alta temperatura al entrar en contactocon el mar.Realizar lecturas acerca de Ia evoluci6n hist6rica de estas ideas los trabajos experimentales de Joule.


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,

c:::\

(F; .J)

A N E X 0 I

INTERRE LACION DE LOS CONTENIDOS DEL PROGRAIIA DE FISICAPRIMER O DEL CICLO DIYERSIFICADO

Unidad 1) Universo Fi s i co

E sca l a Dimensional

iempo

ISus r e ac i o n esMovimiento

Mapa Unidad 2)

In t e r acc i o n esMapa Unidad 3)

( F ig . 2)

E n er g i aMapa Unidad 4)

N E X


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MAPA UNlOAD 2 ESCALA DIMENSIONAL CUnidad 1IMOYIMI NTO

requiere de.de Referencia

def in i rTrensferencia a

u ~ cambioVector posic i6nDescomposici6n de casosfpar t i cu la r esmovimientos compuestos . .

c u ~ t e o ~ t de~ i o p ~ t c u l s..-R_o_t-.a-c_i_6_n-.l I . as lac 6 nI

se f ineI rayector ia I

pueden

Curvi l1nea JP l ~ n o Espacio

Casos par t icu la resno pHi6di; / . p i6d icosI arab61Ico I

Uniforme variadoParab6l ico

. . . _ ~ ~

[ ~ o e s p l a z a ; i ~ ~ t : o . jsu cambiol en e lt iempo

/Velocidadmedia

Velocidad

su cambfo en e l

Aceleraci6nmedia

VelocidadInstan t6nea

Aceleraci6nInstant l lnea

r ~

. Fig .3 ) \Ondu la to r io l \-- ------- -- . I


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-------------- i

\Iii

.:

i

\ .

~1.0

MIPA UNIDIO

MovlelentoUn tdad 2) .,

Prlnc:lplo deConservac:l6n

de lioeentol ineal

1:,9 4) -

ANEXO IV

E S ~ L DIMENSIONAL C Ualded tI

l esis-1. Se c:ueple

Ley de Gravltac:l6n

de

j. CAIOA LIBRE

c:uepleley de Couloeb

1Magn6t1c:a I. tentre

a r g ~ s enMovlelento

I


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U1

MAPA UNlOAD 4

A N E X 0 v

ESCALA DJME SJOMAL CUIdod 1)I

R G AnteracclonesUnldod 5

Desorro l lo econ6etcode los poises

f i g s )

\

..:::::.;:-o:C

FuerzosConser votivas

Tronsferencia

0

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